PREOBLIKOVALNI POSTOPKI NA OBDELOVALNIH STROJIH · - IV - Preoblikovalni postopki na obdelovalnih strojih Ključne besede: Navoji, rebričenje, označevanje, valjanje UDK: 621.99(043.2)

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Kristijan MARKEŽ

PREOBLIKOVALNI POSTOPKI NA

OBDELOVALNIH STROJIH

Magistrsko delo

študijskega programa 2. stopnje

Strojništvo – smer proizvodno strojništvo

Maribor, Avgust 2016

PREOBLIKOVALNI POSTOPKI NA

OBDELOVALNIH STROJIH

Magistrsko delo

Študent: Kristijan MARKEŽ

Študijski program: Magistrski program 2. stopnje Strojništvo

Smer: Proizvodno strojništvo

Mentor: izr. prof. dr. Ivo PAHOLE

Somentor: doc. dr. Mirko FICKO

Maribor, Avgust 2016

- I -

SKLEP

- II -

I Z J A V A

Podpisani Kristijan Markež, izjavljam, da:

je magistrsko delo razultat lastnega raziskovalnega dela,

da je bilo predloženo delo v celoti ali v dveh delih in ni bilo predloženo za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe po študijskem program druge fakultete ali univerze,

da so rezultati korektno navedeni,

da nisem kršil avtorskih pravic in intelektualne lastnine drugih,

da soglašam z javno dostopnostjo magistrskega dela v Knjižnici tehniških fakultet ter

Digitalni knjižnici Univerze v Mariboru, v skladu z Izjavo o istovetnosti tiskane in

elektronske verzije zaključnega dela.

Maribor,_____________________ Podpis: ___________________________

- III -

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju doc. dr Ivu Paholeju

in somentorju doc. dr. Mirku Ficku za pomoč

in vodenje pri opravljanju diplomskega dela.

Prav tako se zahvaljujem Maruši za vložen trud in

spodbudo pri izdelavi diplomskega dela.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili

študij.

- IV -

Preoblikovalni postopki na obdelovalnih strojih

Ključne besede: Navoji, rebričenje, označevanje, valjanje

UDK: 621.99(043.2)

POVZETEK:

V magistrskem delu so bili obravnavani tipi in vrste navojev. Le-ti imajo določene

lastnosti, značilnosti in geometrijo. Glede na geometrijo, jih uporabljamo na različnih

področjih za opravljanje svoje funkcionalnosti.

Njihova izdelava lahko poteka na več načinov. Pri tem smo spoznali, da z raznolikimi

obdelovalnimi postopki, dobimo različne kvalitete obdelanih površin. Zato te izbiramo glede

na potrebe in zahteve.

Pri primerjavi obdelovalnih postopkov smo ugotovili, da postopek valjanja navojev

izstopa in ima veliko prednost pred ostalimi. Tukaj dobimo površinsko zelo utrjene in

kvalitetne navoje z dolgo življenjsko dobo.

Hipoteza, da so valjani navoji kvalitetnejši se je s tem potrdila.

- V -

Transformation prozess auf der Maschine Werkzeuge

Schlüsselwörter: Gewinde, Rändeln, Markierung, Walzen

UDK: 621.99(043.2)

Auszug:

In der Masterarbeit wurden die Typen und Arten der Gewinde betrachtet. Den diese

haben bestimmte Eigenschaften, Charakteristiken und Geometrien. Bezogen auf de

Geometrie, verwenden wir diese in verschiedenen Bereichen für die Verwendung ihrer

Funktionalität.

Die Herstellung kann durch verschiedene Arten laufen. Bei diesem haben wir erkannt,

dass man bei unterschiedlichen Herstellungsverfahren, verschiedene Qualitäten der

behandelten Fläche bekommen. Deswegen werden diese nach der Anwendung und

Anforderungen ausgewählt.

Beim Vergleich der Behandlungsverfahren haben wir festgestellt, das das Verfahren

der Gewindewälzung heraustritt und einen grossen Vorteil vor allen anderen hat. Hier

bekommen wir oberflächlich sehr befestigte und qualitätsgerechte Gewinde mit einer langen

Lebensdauer.

Die Hypothese, das das gewältze Gewinde qualitätsgemäss besser ist hat sich damit

bestätigt.

- VI -

KAZALO VSEBINE

1.UVOD ...................................................................................................................................... 1

1.1 Opis splošnega področja magistrskega dela ................................................................ 1

2. NAMEN IN CILJI MAGISTRSKE NALOGE ...................................................................... 2

3. OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA .......................................................................................... 3

4. OSNOVNE LASTNOSTI IN SPECIFIKACIJE .................................................................... 4

4.2 Tipi in vrste navojev ......................................................................................................... 6

4.2.1 Metrski navoj s trikotnim profilom ISO ..................................................................... 7

4.2.2 Whitworthov cevni navoj ........................................................................................... 9

4.2.3 Trapezni navoj .......................................................................................................... 11

4.2.4 Žagasti navoj ............................................................................................................ 13

4.2.5 Obli navoj ................................................................................................................. 15

4.2.6 Navoj lesnega vijaka ................................................................................................ 17

4.2.7 Navoj samoreznega vijaka ....................................................................................... 20

4.3 Rebričenje, označevanje, gladilno valjanje ..................................................................... 21

4.3.1 Rebričenje................................................................................................................. 22

4.3.2 Označevanje ............................................................................................................. 27

4.3.3 Gladilno valjanje ...................................................................................................... 40

5. PREGLED POSTOPKOV ZA IZDELAVO NAVOJEV ..................................................... 45

5.1 Ročno rezanje navojev .................................................................................................... 46

5.1.1 Ročno rezanje notranjih navojev ................................................................................. 46

5.1.2 Ročno rezanje zunanjih navojev .................................................................................. 51

5.2 Strojno rezanje navojev................................................................................................... 53

5.2.1 Notranje strojno rezanje navojev ................................................................................. 53

5.2.2 Zunanje strojno rezanje navojev .................................................................................. 55

5.2.3 Rezanje navojev na stružnici ....................................................................................... 56

5.2.4 Frezanje navojev .......................................................................................................... 61

5.2.5 Luščenje navojev ......................................................................................................... 64

5.2.6 Brušenje navojev .......................................................................................................... 67

5.2.7 Valjanje navojev .......................................................................................................... 74

6. ZAKLJUČEK ....................................................................................................................... 83

7. SEZNAM UPORABLJENIH VIROV ................................................................................. 84

- VII -

KAZALO SLIK

SLIKA 3.1 - NAVOJNA PALICA [1] ................................................................................................ 3

SLIKA 4.1 - NASTANEK VIJAČNICE IN NAVOJA [2] ........................................................................ 4

SLIKA 4.2 - REZILNA ORODJA [6] ................................................................................................. 5

SLIKA 4.3 - PROFILI NAVOJEV [8] ................................................................................................ 6

SLIKA 4.4 - METRIČNI NAVOJ [13] ............................................................................................... 7

SLIKA 4.5 - METRSKI NAVOJ S TRIKOTNIM ISO PROFILOM [16] ................................................... 8

SLIKA 4.6 - NAVOJ R, G ALI BSPP [17] ....................................................................................... 8

SLIKA 4.7 - NAVOJ NPT [17] ....................................................................................................... 9

SLIKA 4.8 - WHITWORTHOV CEVNI NAVOJ [15] ......................................................................... 10

SLIKA 4.9 - TRAPEZNA NAVOJNA VRETENA [23] ........................................................................ 11

SLIKA 4.10 - TRAPEZNI NAVOJ IN MATICA [24] .......................................................................... 11

SLIKA 4.11 - TRAPEZNI NAVOJ [25] ........................................................................................... 12

SLIKA 4.12 - BOK PROFILA NAVOJA [29].................................................................................... 13

SLIKA 4.13 - TESNENJE NAVOJA [29] ........................................................................................ 13

SLIKA 4.14 - ŽAGASTI NAVOJ [28] ............................................................................................. 14

SLIKA 4.15 - PRIMER UPORABE NAVOJA [31] ............................................................................. 14

SLIKA 4.16 - OBLI NAVOJ [33] ................................................................................................... 15

SLIKA 4.17 - VRSTE EDISONOVEGA NAVOJA [34] ...................................................................... 16

SLIKA 4.18 - PRIMER LESNIH VIJAKOV [37] ............................................................................... 17

SLIKA 4.19 - GEOMETRIJA LESNEGA NAVOJA [38] ..................................................................... 17

SLIKA 4.20 - STANDARDIZACIJA LESNIH VIJAKOV [41] .............................................................. 18

SLIKA 4.21 - STANDARDIZACIJA LESNIH VIJAKOV [41] .............................................................. 19

SLIKA 4.22 - PRIMER SPAJANJA LESA IN KOVINE [43] ................................................................ 20

SLIKA 4.23 - SAMOREZNI VIJAK [43]......................................................................................... 20

SLIKA 4.24 - OZNAČEVANJE SAMOREZNEGA NAVOJA [43] ......................................................... 20

SLIKA 4.25 - PRIMERI UPORABE REBRIČENJA [48] ..................................................................... 22

SLIKA 4.26 - PRIMER REBRIČENJA NA OBDELOVALNEM STROJU [47] ......................................... 23

SLIKA 4.27 - KOLESCA ZA REBRIČENJE [48] .............................................................................. 23

SLIKA 4.28 - SPLOŠNA KOLESA ZA REBRIČENJE [49] .................................................................. 24

SLIKA 4.29 - NAMENSKO KOLO ZA REBRIČENJE [50] ................................................................. 24

SLIKA 4.30 - GEOMETRIJA KOLESA [48] .................................................................................... 24

SLIKA 4.31 - IZBIRA KOLESC GLEDE NA TIP MATERIALA [48] ..................................................... 24

SLIKA 4.32 - ENOJNO IN DVOJNO [48] ........................................................................................ 25

SLIKA 4.33 - PRIMER UPORABE [48] .......................................................................................... 25

SLIKA 4.34 - PRAVILNA UPORABA ORODJA [48]......................................................................... 25

SLIKA 4.35 - IZBIRA PRAVILNEGA KOLESCA GLEDE NA MATERIAL [48] ..................................... 26

SLIKA 4.36 - SIMBOLI IN PRIMERI ORODIJ [48], [51], [52] .......................................................... 26

SLIKA 4.37 - PLASTIČNO OHIŠJE [54] ......................................................................................... 27

SLIKA 4.38 - ZOBNIK [54] .......................................................................................................... 27

- VIII -

SLIKA 4.39 - IGLIČNO OZNAČEVALNI SISTEM ADP [55] ............................................................. 28

SLIKA 4.40 - OZNAČEVALNE IGLE [55] ...................................................................................... 28

SLIKA 4.41 - MERILNA SKALA [56] ............................................................................................ 28

SLIKA 4.42 - OZNAČEN ZOBNIK [56] .......................................................................................... 28

SLIKA 4.43 - UDARNE OZNAČEVALNE NAPRAVE [57] ................................................................ 29

SLIKA 4.44 - POSTOPEK OZNAČEVANJA [57] .............................................................................. 30

SLIKA 4.45 - PRIMERI OZNAČEVANJA [57] ................................................................................. 30

SLIKA 4.46 - UDARNI MEHANIZEM [57] ..................................................................................... 30

SLIKA 4.47 - ROČNA, PNEVMATSKA IN SERIJSKA NAPRAVA ZA TOPLOTNI TISK [61]................... 32

SLIKA 4.48 - PRIMER ŽIGA ZA TISKANJE IN NJEGOV KONČNI IZDELEK [61]................................. 32

SLIKA 4.49 - ROČNA IN ELEKTRIČNA IZVEDBA NAPRAVE [63] ................................................... 33

SLIKA 4.50 - PODPORNI VALJI [64] ............................................................................................ 33

SLIKA 4.51 - POSTOPEK OBDELAVE [62] .................................................................................... 33

SLIKA 4.52 - NOTRANJI PODPORNI VALJI [64] ............................................................................ 33

SLIKA 4.53 - ROČNI ŽIGI IN ZNAKI Z NOSILCEM [66], [67] .......................................................... 34

SLIKA 4.54 - OZNAČEVALNA KOLESA [66] ................................................................................ 34

SLIKA 4.55 - TOČKOVNI ZNAK [67] ............................................................................................ 34

SLIKA 4.56 - OBIČAJNI KONIČNI ZNAK [67] ............................................................................... 34

SLIKA 4.57- NUMERIČNA GLAVA [68] ....................................................................................... 35

SLIKA 4.58 - ŠTEVILČNI ZAPIS [68] ............................................................................................ 35

SLIKA 4.59 - AVTOMATSKA NUMERIČNA GLAVA [69] ................................................................ 35

SLIKA 4.60 - ROČNA NUMERIČNA GLAVA [70] ........................................................................... 35

SLIKA 4.61 - MICRO OZNAČEVALNIKI [70] .............................................................................. 36

SLIKA 4.62 - KONTROLNE KONICE [70] ..................................................................................... 36

SLIKA 4.63 - RAZPREDELNICA SIMBOLOV [71] .......................................................................... 36

SLIKA 4.64 - KONTROLNA KONICA [71] ..................................................................................... 36

SLIKA 4.65 - ELEKTROKEMIČNI OZNAČEVALNIK [72] ................................................................ 37

SLIKA 4.66 - TISKALNIK ZA ŠABLONE [72] ................................................................................ 37

SLIKA 4.67 - ELEKTROKEMIČNO JEDKANJE [72] ........................................................................ 37

SLIKA4.68 - ELEKTRIČNI SVINČNIK [73] .................................................................................... 38

SLIKA 4.69 - PNEVMATSKI SVINČNIK [73] ................................................................................. 38

SLIKA 4.70 - OZNAČEVALNA NAPRAVA [74] .............................................................................. 39

SLIKA 4.71 - PRIMER UPORABE [74] .......................................................................................... 39

SLIKA 4.72 - PRIMER GLADILNEGA VALJANJA [79] .................................................................... 40

SLIKA 4.73 - GLADILNA ORODJA [80] ........................................................................................ 40

SLIKA 4.74 - GRAFIČNI PRIKAZ PREOBLIKOVANJA V HLADNEM IN TOPLEM [81] ........................ 42

SLIKA 4.75 - IZRAČUN NAPETOSTI PRI GLADILNEM VALJANJU [83] ............................................ 42

SLIKA 4.76 - NAČINI PREOBLIKOVANJA [82] .............................................................................. 43

SLIKA 4.77 - DIAGRAM PREOBLIKOVANJA [85] ......................................................................... 44

SLIKA 4.78 - DEFORMACIJSKA TRDNOST [82] ............................................................................ 44

SLIKA 5.1 - NAVOJNA REZILA [86] ............................................................................................. 45

SLIKA 5.2 - DELITEV REZOV [4], [87] ........................................................................................ 46

SLIKA 5.3 - DELITEV SVEDROV [4], [87] .................................................................................... 47

SLIKA 5.4 - KOTI NAVOJNEGA REZILA [4], [87] .......................................................................... 47

file:///C:/Users/Kristijan/Desktop/kristijan_mag_ribnica.docx%23_Toc457213350

- IX -

SLIKA 5.5 - NAVOJNA REZILA [90] ............................................................................................. 48

SLIKA 5.6 - VREZOVANJE NAVOJA [91] ...................................................................................... 49

SLIKA 5.7 - KOLIČINA ODREZA MATERIALA [91] ....................................................................... 49

SLIKA 5.8 - KOTI NAVOJNEGA REZILA [91] ................................................................................ 49

SLIKA 5.9 - PRIMER IZPODRIVANJA MATERIALA [91] ................................................................. 49

SLIKA 5.10 - DOLŽINA REZANJA IN PRIREZ [91] ......................................................................... 50

SLIKA 5.11 - ZAREZANO NAVOJNO REZILO [91] ......................................................................... 51

SLIKA 5.12 - ZAPRTO NAVOJNO REZILO [91] .............................................................................. 51

SLIKA 5.13 - RADIALNO NASTAVLJIVE NAVOJNE ČELJUSTI [91] ................................................. 51

SLIKA 5.14 - PRIMER VREZOVANJA NAVOJA [91] ....................................................................... 52

SLIKA 5.15 - IZVEDBE NAVOJNIH SVEDROV [92] ........................................................................ 53

SLIKA 5.16 - NAMENSKA NAPRAVA [93] .................................................................................... 53

SLIKA 5.17 - SERIJSKI AVTOMAT ZA VREZOVANJE NAVOJEV NA MATICE [4] .............................. 53

SLIKA 5.18 - REZANJE NAVOJEV NA STRUŽNICI [4] .................................................................... 55

SLIKA 5.19 - OBLIKE REZALNIH NOŽEV [4] ................................................................................ 55

SLIKA 5.20 - REZALNE PLOŠČICE [94] ....................................................................................... 56

SLIKA 5.21 - STRUŽENJE TRAPEZNEGA NAVOJA [95] ................................................................. 56

SLIKA 5.22 - PRESTAVNO RAZMERJE NA STRUŽNICI [4] ............................................................. 56

SLIKA 5.23 - ENOSTAVNO PRESTAVNO RAZMERJE [4] ................................................................ 57

SLIKA 5.24 - DVOJNO PRESTAVNO RAZMERJE [4] ...................................................................... 57

SLIKA 5.25 - ZOBNIŠKO PREDLEŽJE [96] .................................................................................... 58

SLIKA 5.26 - PRIMER UNIVERZALNE STRUŽNICE [96] ................................................................. 58

SLIKA 5.27 - VPADNI KOTI REZALNEGA ORODJA [4] .................................................................. 59

SLIKA 5.28 - PRAVILNO POZICIONIRANJE REZALNEGA NOŽA [97] .............................................. 59

SLIKA 5.29 - MEHANIKA STRUŽENJA NAVOJEV VEČJIH PREMEROV [97]..................................... 59

SLIKA 5.30 - NAČINI PODAJANJA REZALNEGA NOŽA [4] ............................................................ 60

SLIKA 5.31 - NAVOJNI NOŽI POSEBNIH OBLIK [4] ....................................................................... 60

SLIKA 5.32 - IZDELAVA NAVOJEV S PROFILNIM FREZALOM [4] .................................................. 61

SLIKA 5.33 - KOLUTNA PROFILNA FREZALA [98] ...................................................................... 61

SLIKA 5.34 - SPECIALNA REZKALNA ORODJA [99] ..................................................................... 61

SLIKA 5.35 - FREZANJE ZUNANJIH IN NOTRANJIH NAVOJEV [4] .................................................. 62

SLIKA 5.36 - IZDELAVA NAVOJEV NA HORIZONTALNEM FREZALNEM STROJU [4] ....................... 62

SLIKA 5.37 - PROTISMERNO REZKANJE NAVOJA [100] ............................................................... 62

SLIKA 5.38 - PROTISMERNI ODREZEK [100] ............................................................................... 62

SLIKA 5.39 - ISTOSMERNO REZKANJE NAVOJA [100] ................................................................. 62

SLIKA 5.40 - ISTOSMERNI ODREZEK[100] .................................................................................. 62

SLIKA 5.41 - ISTOSMERNO LUŠČENJE [102] ............................................................................... 64

SLIKA 5.42 - NASTAVNI REZALNI KOT [103] .............................................................................. 64

SLIKA5.43 - POSTAVITEV ORODJA IN OBDELOVANCA [104] ....................................................... 64

SLIKA 5.44 - ZGRADBA REZALNE GLAVE [105] .......................................................................... 65

SLIKA 5.45 - ENOSTOPENJSKO REZIL [106] ................................................................................ 65

SLIKA 5.46 - DVOSTOPENJSKO REZILO[106] .............................................................................. 65

SLIKA 5.47 - PRIMERJAVA LUŠČENJA IN FREZANJA NAVOJEV [101] ........................................... 66

SLIKA 5.48 - AVTOMATIZIRANI OBDELOVALNI CENTER EMAG USC 27 [107] ......................... 66

file:///C:/Users/Kristijan/Desktop/kristijan_mag_ribnica.docx%23_Toc457213366file:///C:/Users/Kristijan/Desktop/kristijan_mag_ribnica.docx%23_Toc457213367

- X -

SLIKA 5.49 - PROFILNI BRUSI [108] ........................................................................................... 67

SLIKA 5.50 - BRUŠENJE NAVOJEV [109] ..................................................................................... 67

SLIKA 5.51 - STRUKTURA BRUSA [110] ..................................................................................... 68

SLIKA 5.52 - KOTI NA BRUSNEM ZRNU [110] ............................................................................. 68

SLIKA 5.53 - DELITEV BRUSNEGA ZRNA GLEDE NA ZRNATOST [110] ......................................... 69

SLIKA 5.54 - IZBIRA USTREZNEGA VEZIVA [110] ....................................................................... 69

SLIKA 5.55 - OZNAKE TRDOT BRUSOV [110] .............................................................................. 69

SLIKA 5.56 - STRUKTURNE OZNAKE BRUSA [110] ...................................................................... 70

SLIKA 5.57 - OZNAČEVANJE BRUSILNIH TELES PO STANDARDU [110] ........................................ 70

SLIKA 5.58 - POSTOPNO BRUŠENJE NAVOJA [112] ..................................................................... 71

SLIKA 5.59 - PROSTO BRUŠENJE S PODPORO [113] ..................................................................... 72

SLIKA 5.60 - ZUNANJE KONIČNO BRUŠENJE [113] ...................................................................... 72

SLIKA 5.61 - ENOPROFILNI BRUSNI KOLUT [113] ....................................................................... 73

SLIKA 5.62 - VEČPROFILNI BRUSNI KOLUT [113] ....................................................................... 73

SLIKA 5.63 - PRIKAZ VALJANJA NAVOJEV [116] ........................................................................ 74

SLIKA 5.64 - VALJAN NAVOJ [117] ............................................................................................ 74

SLIKA 5.65 - STRUŽEN NAVOJ [117].......................................................................................... 74

SLIKA 5.66 - PORAST TRDOTE VALJANEGA NAVOJA [115] ......................................................... 75

SLIKA 5.67 – VALJANJE NAVOJEV S PODPORO [121] .................................................................. 75

SLIKA 5.68 - MEHANIKA GIBANJA [122] .................................................................................... 76

SLIKA 5.69 - POŠEVNO VALJANJE [121] ..................................................................................... 76

SLIKA 5.70 - POZICIJA VALJEV IN OBDELOVANCA [122] ............................................................ 76

SLIKA 5.71 - PODAJANJE DELOVNEGA VALJA [124] ................................................................... 78

SLIKA 5.72 - VALJANJE Z RAVNIMI ČELJUSTMI [122] ................................................................. 79

SLIKA 5.73 - OBLIKE IZDELAV [123] ......................................................................................... 79

SLIKA 5.74 - DELITEV ČELJUSTI [126] ....................................................................................... 80

SLIKA 5.75 - PLANETARNO VALJANJE VIJAKOV [124] ................................................................ 81

SLIKA 5.76 - ČELJUST IN VALJ [125] .......................................................................................... 81

SLIKA 5.77 - SHEMATSKI PRIKAZ OBDELAVE [122].................................................................... 82

KAZALO PREGLEDNIC

PREGLEDNICA 1 - METRIČNI NAVOJI [89] .................................................................................. 48

PREGLEDNICA 2 - CEPILNI KOT [91] ........................................................................................... 50

PREGLEDNICA 3 - POTREBNO ŠTEVILO OBRATOV GLEDE NA LASTNOSTI SUROVCA [126] ........... 78

PREGLEDNICA 4 - HITROSTI OBDELAVE GLEDE NA IZBRAN MATERIAL [126] ............................. 80

PREGLEDNICA 5 - PODROČJA UPORABE POSTOPKOV [122] ......................................................... 82

PREGLEDNICA 6 - PRIMERJAVA PRODUKTIVNOSTI POSTOPKOV [122] ........................................ 82

Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Magistrsko delo

1

1.UVOD

1.1 Opis splošnega področja magistrskega dela

Dandanes si ne predstavljamo vijačne zveze brez navoja, ki ima zelo pomembno vlogo

v svetu modernega inženirstva. Uporabljamo ga za gibanje strojev, vijačne zveze, pritrjevanje

elementov in sestavljanje ter povezovanje sklopov. Sami postopki izdelav so se skozi čas

spreminjali in izpopolnjevali zaradi potreb po doseganju večje natančnosti. Zaradi teh potreb

so se razvili navoji različnih tipov in oblik.

Na tem področju poznamo veliko različnih postopkov, s katerimi izdelujemo zunanje

in notranje navoje. Ti postopki so lahko strojni ali ročni. V praksi se ročni postopek uporablja

redkeje oziroma zgolj za reševanje sprotnih situacij pri različnih popravilih, delu na terenu in

servisnih delavnicah. Velja za manj natančen in kvaliteten postopek. Zato imamo posledično

bolj razvito strojno izdelavo, ki velja za kvaliteten postopek, namenjen tako velikoserijski kot

maloserijski proizvodnji.

Zelo razviti so postopki izdelave navojev z odrezovanjem, vtiskovanjem in valjanjem.

Različni so po samem postopku in po lastnostih, ki jih kasneje izdelan navoj pridobi.

Posledično moramo v dani situaciji upoštevati namen, kateremu bo služil izdelan navoj in

potrebne mehanske lastnosti. Potrebno ga je prilagoditi glede na funkcijo, ki jo bo opravljal.

Procesi izdelav se odvijajo na različnih stružnicah, frezalnih strojih in strojih za namensko

rabo. Navoji se uporabljajo v zelo širokem spektru, ne samo v strojništvu, ampak tudi v

drugih panogah, kot so urarstvo, medicina, gradbeništvo, astronomija, kmetijstvo,… Zaradi

raznolikosti uporabe nekatere navoje po izdelavi toplotno obdelamo s postopki kaljenja,

poboljšanja, cementiranja in popuščanja ter nanašamo prevleke proti obrabi za boljšo

obstojnost in odpornost materiala.

Nagibali se bomo predvsem k postopkom valjanja in vtiskovanja. Ta dva postopka

nam predstavljata navoje z dobrimi mehanskimi lastnostmi, dobro kvaliteto obdelane površine

in relativno kratkim časom izdelave.


2

2. NAMEN IN CILJI MAGISTRSKE NALOGE

Namen magistrske naloge je razširiti in poudariti pomembnost navojev v strojništvu in

področjih, ki jih le-ti zajemajo. Temo želimo približati nepoznavalcem procesov, kot tudi

samemu strokovnemu področju. Predstavili bomo vse do sedaj znane postopke in nakazali

smernice, v katerih se giblje izdelovanje navojev v prihodnosti. Postopke bomo opredelili po

skupinah glede na način izdelave, tip in vrsto navoja. Te lastnosti bomo nato razdelili na dve

glavni skupini, in sicer na obliko navoja z odvzemanjem materiala in obliko z tlačnim

preoblikovanjem brez odrezovanja.

Poskušali bomo nazorno predstaviti osnovne lastnosti navojev, tehnične specifikacije,

njihove vrste, geometrijske značilnosti in postopke izdelav. V magistrskem delu bosta v

ospredju valjanje in vtiskovanje navojev, saj nam ta postopka predstavljata zanesljiv, natančen

in kvaliteten način izdelave. V to skupino zgoraj omenjenih postopkov spadajo tudi

tehnološki procesi kot so označevanje, gladilno valjanje in rebričenje. Od ostalih postopkov se

razlikujejo predvsem po tem, da tukaj ne gre za odrezovanje materiala, ampak za oblikovanje

z določeno silo, da dosežemo želeno obliko. To posledično zelo vpliva na mehanske lastnosti,

ki se razlikujejo od navoja izdelanega z odrezovanjem.

Cilj magistrskega dela je torej analizirati prednosti in slabosti izdelovanja navojev z

različnimi postopki. S tem želimo pridobiti širok spekter znanja s tega področja in spoznati

potrebne pogoje ter zahteve takšnih procesov v praksi.

Slikovno in teoretično bomo prikazali, kaj se dogaja pri gibanju orodij, obdelovancev

in si pomagali z matematično razlago, na podlagi katere se opravljajo izračuni. S pomočjo

izračunov bomo tako optimizirali izdelavo navoja in dosegli pravilno geometrijo izdelane

navojnice na obdelovancu.


3

3. OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA

Pri postrojenjih in drugih strojnih delih skoraj ne poznamo spajanja ali sestavljanja

strojnih delov brez vijačnih zvez. Ti združujejo sklope s pomočjo tako imenovanega vijaka in

matice. Ta dva elementa nam predstavljata navoj, ki morata sovpadati za prenos sile in

gibanja komponent. Navojni vijak in matica lahko mirujeta ali prenašata različna gibanja

orodij, strojev in naprav. Pri tem istočasno prenašata sile, ki se pojavljajo pri navedenih

postopkih.

Da lahko spajamo sklope strojev in materiale različnih struktur, moramo izdelati za to

primerne vijake, navojne palice (Slika 3.1) ter matice. Obstaja veliko postopkov in standardov

po katerih lahko izdelamo zunanje in notranje navoje z različnimi specifikacijami. Najbolj

poznane so korak navoja, globina navoja in kot vzpona vijačnice. Za izdelavo le-teh lahko

izbiramo med veliko obdelovalnimi postopki, s katerimi dosežemo enako obliko, vendar ne

dosežemo enakih fizikalnih lastnosti.

V ospredje postavljamo predvsem razliko med rezanim in valjanim

navojem. Valjan navoj ima veliko boljše trdnostne lastnosti in je bolj odporen proti obrabi,

kakor navoj izdelan z odvzemanjem materiala. Zato bomo v nadaljevanju magistrskega dela

posvetili več pozornosti navojen izdelanim z valjanjem, saj nam takšni navoji predstavljajo

bistveno boljšo kakovost in vzdržljivost kakor ostali.

Podrobno bomo opredelili postopke in izpostavili prednosti pred rezanim

navojem in skušali dokazati, zakaj takšni navoji predstavljajo boljše kvalitete in daljšo

življenjsko dobo. Predstavili bomo tudi standardizacijo, ki skrbi za skladnost oziroma

ujemanje in se uporablja za izdelavo navojev pri nas in po svetu.

Slika 3.1 - Navojna palica [1]


4

4. OSNOVNE LASTNOSTI IN SPECIFIKACIJE

Kadar omenimo navoj se moramo zavedati, da gre pri tem za prostorsko krivuljo

(Slika 4.1), ki jo velikokrat zasledimo v področju strojništva. S pomočjo nje lahko izvajamo

različna gibanja orodij, strojev, vreten in polžev ali jo uporabimo kot pritrdilne navoje pri

vijakih. Navojnico ali prostorsko krivuljo dobimo tako, da okoli valja določenega premera "d"

ovijemo omejeno daljico A-B pri enakem kotu vzpona. Smer vzpona je glede na navojnico

lahko različna, in sicer leva ali desna.

Pri označevanju navojev so najbolj pomembni naslednji podatki:

- premer navoja "d",

- vzpon navojnice "h",

- kot vzpona "β",

- profil navoja,

- smer vzpona (levi ali desni). [4], [5]

Slika 4.1 - Nastanek vijačnice in navoja [2]

Iz zgoraj podanih matematičnih simbolov na sliki 4.1 lahko izračunamo kot vzpona

"β" iz spodaj podane enačbe na primeru.

PODATKI: - premer navoja d=10mm,

- vzpon navojnice h=1,5mm,

𝑡𝑔β =ℎ

d×π=

1,5𝑚𝑚

10𝑚𝑚× 𝜋= 2,73° (2.1)


5

Če imamo na valju več istosmernih vijačnic in so vzporedne, pravimo da gre za dvo-

ali večstopenjsko vijačnico. Značilnost tega je, da so te enako oddaljene med sabo. Seveda je

pri tem potrebno upoštevati, da je lahko kasneje profil navoja zelo različen glede na vzpon

vijačnice. Pri tem jih navadno delimo na dve večji skupini. Trioglati navoji se uporabljajo

predvsem za pritrjevanje različnih kovin in tudi nekovin. Okroglih, trapeznih in žagastih se

zraven pritrjevanja poslužujemo tudi za različna gibanja, ki jih opravljajo stroji.

Omenjeni navoji so lahko med seboj različni. Poznamo enostopenjske, dvostopenjske

in tristopenjske navoje. Prednosti takih navojev so v tem, da imajo dvakrat ali trikrat daljši

hod pri enem zasuku matice oziroma vretena. Splošna značilnosti pri izdelavi takih navojev

je, da moramo pri sami izdelavi uporabljati različna mazalna sredstva za doseganje

tolerančnega območja in kvalitete obdelane površine. Potrebe po hlajenju orodja niso obvezne

zaradi samih nizkih rezalnih hitrosti.

Slika 4.2 - Rezilna orodja [6]

Pri izdelavi rezalne parametre določa orodje na stroju. Vzpon navoja na stroju

določamo sami, kateri lahko gre preko orodja ali preko stroja z nastavljenim pomikom gibanja

vzdolž obdelovanca. [3], [5]


6

4.2 Tipi in vrste navojev

Vijačnica navoja je glavni sestavni del vijaka in matice, saj nam omogoča, da strojne

dele spajamo tako, da jih lahko kasneje razstavljamo brez večjih problemov in pri tem ne

pride do poškodb sestavnih delov. Takšne zveze imajo veliko prednost. Imenujemo jih

»razstavljive zveze«.

Navoji se v splošnem delijo na:

zunanje navoje – izdelujemo jih lahko z zarezovanjem z navojnimi rezili,

struženjem, frezanjem in valjanjem;

notranje navoje – izdelujemo jih lahko z zarezovanjem, notranjim

valjanjem ali s postopkom struženja. [7]

Navoje delimo tudi glede na prečni prerez profila zunanjega roba. Delimo jih na

ploščate, kvadratne in trikotne. Tipi navojev, ki jih poznamo so podani s pripadajočo črko na

sliki 4.1.

Osnovni profili, ki jih poznamo so:

kvadratni navoj (a),

metrski normalni navoj (b),

metrski drobni navoj (c),

cevni navoj ali Whithworthov navoj (d),

trapezni navoj (e),

žagasti navoj (f),

obli navoj (g). [3]

Slika 1.3 - Profili navojev [8]


7

4.2.1 Metrski navoj s trikotnim profilom ISO

Pri metrskih navojih moramo poudariti, da so v praksi največkrat uporabljeni. Prerez

tega navoja nam predstavlja profil trikotnika z enakimi stranicami. Kot med tema stranicama

znaša 60°.

Metrske navoje (Slika 4.4) v splošnem delimo na normalne in drobne. Normalni se

uporabljajo vsakodnevno v različnih strojnih panogah. Drobne pa uporabljamo, kadar imamo

zahteve po majhnih in točnih pomikih različnih komponent ter varnosti proti odvitju. Vzpon

navoja mora biti čim manjši, bočni kot pa karseda večji, da povečamo samozapornost.

Uporabljajo se tudi v primerih, ko mora biti oslabitev vijačnih zvez, ki jih združujemo, čim

manjša. Korak takšnih navojev je posledično manjši od normalnih navojev. Omenjeni navoji

so lahko iz različnih materialov. Izdelujemo jih iz železa (Fe), bakra (Cu), medenine (CuZn),

aluminija (Al), aluminijevega magnezija (AlMg) in srebra (Ag). [3], [7], [12]

Slika 4.4 – Metrični navoj [13]

Metrski navoji so standardizirani po SIST ISO 261. Metrski normalni navoj je

standardiziran po SIST ISO 742 (prevzet po DIN 13 T1), metrski drobni navoja po DIN 13

T12. Mednarodna oznaka za metrski navoj je M (M10) . Pri drobnih navojih je označevanje

enako, le na koncu je dodan še korak navoja P (npr. M10 × 1,5). Število 10 pomeni premer

navoja v mm. Če ima ta še levi navoj se doda končnica LH (left handed). [3]


8

V nadaljevanju bomo predstavili primer metrskega normalnega navoja, ki izpolnjuje

standarde po SIST ISO 724 in DIN 13 T1. Za boljše razumevanje bodo na sliki 4.5 tudi

razloženi in označeni simboli ter podane enačbe za njih. Simboli veljajo tudi v nadaljevanju

za ostale tipe navojev.

Slika 4.5 – Metrski navoj s trikotnim ISO profilom [16]

Kjer je:

d, d1, d2 [mm] − notranji navojni premeri (vijak)

D, D1, D2, [mm] − zunanji navojni premeri (matica)

D = d [mm] (3.2.2)

d1 = D1 = D − 2 × H1 [mm] (3.2.3)

d2= D2= d - 3

4× H [mm] (3.2.4)

𝑃 [mm/obr] – korak navoja (3.2.5)

𝐻 =√3

2 = 0,86603 × 𝑃 =

𝐻

6 = 0,14434 × 𝑃 [mm] - teoretična globina navoja (3.2.6)

𝐻1 = 5

8 × 𝐻 = 0,54127 × 𝑃 = 0,541266× 𝑃 [mm] – nosilna globina navoja (3.2.7)


9

4.2.2 Whitworthov cevni navoj

Prečni profil Whitworthovega cevnega navoja je enakostranični trikotnik, katerega

kotni profil navoja znaša 2β = 55°. Standardiziran je po SIST ISO 228, DIN 2999 in DIN

3835. Navoj označujemo z veliko črko R in z v colah podanim imenskim premerom (npr.

R3/4"). Vrednost cole 1R" = 33,25 mm. Sestav profila navoja je podoben kot pri metričnem,

kjer je ta zaobljen pri dnu in vrhu. Tudi v primeru cevnega Whitworthovega navoja moramo

le-tega strogo ločevati, saj gre za dva tipa z nekoliko drugačnimi dimenzijami. Kadar gre za

Whitworthov normalni navoj ima ta večje korake navoja in globino, kot pri Whitworthovem

cevnem navoju, kjer so koraki manjši in posledično tudi globina navoja. Tipi takih navojev

se uporabljajo v vodoinštalaterstvu, klimatizacijskih sistemih in različnih plinskih ter zračnih

napeljavah. Prednosti je predvsem v tesnenju navoja. [3], [14]

Na slikah 4.6 in 4.7 imamo prikazana najbolj razširjena in uporabljena tipa cevnih

navojev. Na sliki 4.6 imamo navoja tipa R in G ali BSPP, ki sta rahlo konična in nista

tesnilna. Zato se pri montaži, kjer je to zahtevano, poslužujemo različnih ploščatih tesnil, kot

sta baker in teflon. Oznaka BSPP pomeni "British Standard Paralel Pipe" (Britanski

standardni paralelni cevni navoj).

Na sliki 4.7 imamo navoj tipa NPT "National Paralel Thread" (nacionalni cevni navoj),

kjer za razliko od tipa R dosegamo tesnenje na navoju, zaradi konične oblike samega profila.

Občutljivi so tudi na deformacije in poškodbe pri montaži. S tem lahko izgubimo učinek

tesnjenja. [18]

Slika 4.6 - Navoja R in G ali BSPP [17] Slika 4.7 - Navoj NPT [17]


10

Pri podanih tipih navojev je potrebno razlikovati:

korak pri Whitworthovem normalnem navoju imamo izražen s številom navojev na

dolžini ene cole 1R oz. tako imenovane inče, ki znaša 25,40 mm,

korak pri Whitworthovem cevnem navoju izrazimo v colah, katera vrednost ni enaka

zgoraj podani, ampak le-ta znaša 33,25 mm. [7]

Slika 4.8 - Whitworthov cevni navoj [15]

Kjer je:

d, d1, d2 [mm] − veliki premer navoja

d1 [mm] − mali premer navoja

d2 [mm] − srednji premer navoja

𝑃 [mm] - korak navoja

(3.2.3)

𝐻 =0,96049 × 𝑃 [mm] - teoretična globina navoja (3.2.4)

𝐻1 = 0,64033 × 𝑃 [mm] - nosilna globina navoja (3.2.5)

𝑟 =0,13733 × 𝑃 [mm] – radija navoja (3.2.6)


11

4.2.3 Trapezni navoj

Trapezni navoji so najpogostejše oblike gibalnih zvez, ki se uporabljajo za prenos sil, saj

nimamo problemov z zatikanjem navoja. Ker se med vretenom in matico pojavlja drsno

trenje, ima ta precej manjši izkoristek za razliko od oblega navoja. Značilni so po enostavni

izdelavi in visoki trdnosti ob pravi izbiri materiala. Navoj sestavlja osnovnica, ki je

enakostranični trikotnik s pripadajočim kotom profila 2β = 30°. Teoretični profil takšnega

navoja je geometrijski lik trapez.

Trapezni navoj je zamenjal ploščatega pri gibalnih zvezah, kot so navojna vretena,

dvigala, stiskalnice, vpenjalne čeljusti, ipd. Navoji so samomazalni, za njih skoraj ni

potrebnega vzdrževanja, saj so zelo odporni na prah in umazanijo. Torej so namenjeni

predvsem za prenos velikih obremenitev. Prednost takšnega navoja je v samodejnem

centriranju vijaka in zelo majhni obrabi navoja. To nam omogoča tekoče in enakomerno

gibanje zveze. V praksi se takšen primer uporablja za delovna vretena.

Geometrija navoja je standardizirana po SIST ISO 2901, mere po DIN 103 in SIST

ISO 2902. Podani standardi razvrščajo trapezni navoj v skupine, glede na premer navoja d in

korak navoja P. Oznaka Tr 20 × 4 nam pove, da gre za trapezni navoj s premerom 20 mm in

korakom navoja 4mm. [3], [19], [20], [21], [22]

Slika 4.9 – Trapezna navojna vretena [23] Slika 4.10 – Trapezni navoj in matica [24]


12

Kot smo omenili uvrščamo trapezne navoje v tri kategorije. Delimo jih glede na

izvedbo in tip navoja, ki je lahko eno ali več stopenjski. Glede na potek izdelave poznamo

zunanje in notranje trapezne navoje, katerim pripadajo tudi določene oznake, ki so podane

spodaj kot primer:

trapezni normalni navoj (primer oznake: Tr 40 × 8 ),

trapezni fini navoj (primer oznake: Tr 40 × 3),

trapezni grobi navoj (primer oznake: Tr 40 × 12). [19]

Slika 4.11 - Trapezni navoj [25]

𝑃 [mm] – korak navoja (3.2.4)

𝐻𝑙 = 0,5 × 𝑃 [mm] – nosilna globina navoja (3.2.5)

𝑎𝑐 [mm] – zračnost (3.2.6)


13

4.2.4 Žagasti navoj

Kot tudi pri ostalih tipih navojev je osnovnica žagastega navoja pravokotni trikotnik,

ki ima kot β = 30°. Uporabljamo ga za delovna vretena, ki so veliko v uporabi, saj imajo manj

trenja za razliko od trapeznih in ostalih omenjenih navojev. Žagasti navoji imajo večjo

nosilnost, ker je zaokrožitev v korenu zoba večja. Tudi sama prekrivna površina na zobu je

večja kot pri ostalih tipih. Za manipulacijo z omenjenim navojem je zato potreben veliko

manjši torni moment in radialne sile.

Največkrat jih lahko zasledimo pri različnih stiskalnicah, saj morajo le-te prenašati

velike enosmerne osne sile. Žagasti navoji nam omogočajo tudi tesnenje in prenos velikih sil

samo v eni smeri. Standardizirani so po DIN 513. Označujemo jih z veliko črko S, ki nam

pove, da gre za žagasti navoj. Imenski premer podajamo s črko d, korak navoja s črko P v mm

(npr. S 22 × 4). [3], [26], [27]

Kot lahko vidimo na sliki 13.1 je levi bok profila nagnjen v levo za 3°, desni za 30° v

desno. Levi kot profila lahko znaša od 3° do 7°, desni od 30° do 45°. Slika 4.12 nam prikazuje

način, kako dosežemo tesnenje v primeru, kadar je to zahtevano. [30]

Pri pojavu osne enosmerne sile nasede bok profila vijaka na bok profila matice. Nakar

med površinama nastopi naležna sila, s katero dosežemo tesnenje navoja, kot nam prikazuje

slika 4.13. Manjši kot je kot levega boka profila vijaka, večja je naležna površina med

ploskvama in posledično tesnenje.

Slika 4.12 – Bok profila navoja [29] Slika 4.13 – Tesnenje navoja [29]

Matica

Vijak


14

Na sliki 4.14 imamo podane geometrijske lastnosti žagastega navoja. Uvrščamo jih v 3

prioritetne skupine. V prvo skupino spadajo pogosto uporabljeni normalni navoji, v drugo

manj uporabljeni fini in v tretjo grobi navoji, ki jih lahko zasledimo v starih izvedbah

različnih mehanizmov in konstrukcij. Osnovni profil žagastega navoja ima obliko trapeza.[29]

Slika 4.14 - Žagasti navoj [28]

𝐻 = 1,73205 × 𝑃 [mm] - teoretična globina navoj (3.2.5)

𝐻1 = 0,86777 × 𝑃 [mm] - globina navoja na vijaku (3.2.6)

𝐻2 = 0,75 × 𝑃 [mm] - nosilna globina navoja (3.2.7)

𝑏 = 0,11777 × 𝑃 [mm] - zračnost (3.2.8)

𝑟 = 0,12427 × 𝑃 [mm] - zaobljenost (3.2.9)

Slika 4.15 - Primer uporabe navoja [31]


15

4.2.5 Obli navoj

Osnovni profil oblega navoja je enakostranični trikotnik, katerega kot profila znaša

β = 30°. Gre za tip navoja, ki ima zaobljene vrhe. Tudi sama globina navoja je zelo majhna.

Uporabljamo ga za prenos gibanja obremenitev, kjer sta prisotna prah in umazanija, saj je

neobčutljiv na poškodbe omenjenih dejavnikov. Zelo je odporen tudi na pomanjkljivo

mazanje oziroma vzdrževanje. Primer uporabe imamo pri spajanju železniških vagonov in

konstrukcijskih sklopih, gasilni opremi in cevnih armaturah. Vzrok uporabe je nadomestitev

metrskih navojev na področjih, kjer jih je težko ali pa nemogoče uporabljati za spajanje in

vijačenje. S temi navoji spajamo tudi materiale, kot so steklo in keramika.

Obli navoj je standardiziran po standardu DIN 405. V praksi ga označujemo z Rd, kar

nam pove, da gre za obli navoj. Imenski premer in korak navoja sta podana s črkama d in P v

mm, kakor tudi pri ostalih tipih (npr. Rd 20 × 7).

V skupino oblih navojev spada tudi elektro navoj, ki je bolje poznan pod imenom

Edisonov navoj. Gre za navoj, ki se uporablja za hitro spajanje cevi, v elektro industriji pa kot

navoj za pritrjevanje žarnic. Takšnega tipa navoja ne smemo izpostavljati velikim

obremenitvam, saj tega ne prenaša. Edisonov navoj označujemo s črko E in d, ki je imenski

premer oblega navoja. (npr. E 27). [3], [32], [34]

Slika 4.16 - Obli navoj [33]

P [mm]: korak navoja d [mm]: veliki premer vijaka D [mm]veliki premer matice

r [mm]: zaobljenost 𝑑1 [mm]: mali premer vijaka 𝐷1 [mm]: mali premer matice

OBLI ELEKTRO NAVOJ

ali

EDISONOV NAVOJ


16

Na sliki 4.17 imamo podane vrste Edisonovega navoja. Le-ti se razlikujejo po premeru

navoja d. Vzpon navojnice se ne spreminja in je standarden za obli navoj takšnega tipa.

Najbolj uporabljena primera, ki se uporabljata za žarnice v praksi sta navoja z oznako E5 in

E27.

Navoj je dobil ime po pomembnem izumitelju Thomasu Alvi Edisonu. Slednji ima

prijavljenih več kot 1000 patentiranih izumov, med katerimi je prav žarnica, ki jo

uporabljamo še danes.

Slika 4.17 - Vrste Edisonovega navoja [34]

IME NAVOJA OZNAKA NAVOJA PREMER DIAGRAM SLIKA


17

4.2.6 Navoj lesnega vijaka

Navoj samoreznega vijaka ima podobne geometrijske lastnosti kot metrski navoj. To

nam pove, da je tudi tukaj teoretični profil navojnice enakostranični trikotnik.

Geometrija navoja se spreminja glede na namen uporabe vijaka in material, v katerega bomo

vijačili. Kot med boki navoja znaša v večini primerov β = 60°. Vzpon navojnice oziroma

korak navoja P je zelo velik, kot tudi globina navoja. Veliki premer navoja označujemo z 𝑑2,

mali premer pa z 𝑑1. Navoj lesnega vijaka ima ostre vrhove, ki znašajo 35°, 40° ali 45°. Ostri

vrhovi lesnega navoja nam omogočajo, da lahko vijak privijemo brez predhodno izdelane

izvrtine. Oblika navoja si jo sama prilagodi.

Lesni navoji in njihove konice so standardizirane po DIN 7998. [36]

Slika 4.18 - Primer lesnih vijakov [37] Slika 4.19 - Geometrija lesnega navoja [38]

Lesni navoji imajo veliko fleksibilnosti na različnih področjih uporabe, saj so

univerzalni, ne poškodujejo vijačnega materiala, ni potrebnega predhodnega vrtanja. Pri stiku

konice vijaka z lesom, se le-ta zaradi njene geometrije sam vije v globino. [39]

Materiali lesnih vijakov so nerjavna in orodna jekla, ki lahko imajo tudi različne

prevleke. Te se nanašajo zgolj za dodatno obstojnost, katero lahko dosežemo z različnimi

toplotnimi obdelavami, kot so:

termično črnjenje,

galvanske prevleke - DIN EN ISO 4042,

vroče cinkanje - DIN EN ISO 10684,

manganfosfatiranje - DIN EN 12476,

kemično bruniranje - DIN 50938,

površinska zaščita z lamelnim cinkanjem (odsotnost CrVl). [40]


18

Na grafičnih slikah, ki sledijo v nadaljevanju bomo prikazali vse oblike lesnih vijakov in glav.

Slika 4.20 - Standardizacija lesnih vijakov [41]


19

Slika 4.21 - Standardizacija lesnih vijakov [41]


20

4.2.7 Navoj samoreznega vijaka

Specifikacije navoja samoreznega vijaka so zelo podobne kot pri navoju lesnega

vijaka. Samorezni vijak se razlikuje samo po sprednjem delu, kjer so t.i. krilca za vodenje in

vrezovanje vijaka v material. Pri tem tipu vijaka se prihrani veliko časa, saj ni potrebnega

predhodnega vrtanja. Spajamo lahko tudi po dva ali več različnih materialov, kot sta npr.

les-kovina, kovina-plastika, plastika-les,... [42]

Slika 4.22 - Primer spajanja lesa in kovine [43]

Na sliki 4.24 imamo prikazane lastnosti navoja. Slednje se razlikujejo po obliki in tipu vijaka.

𝑑2 [mm] – širina vrezne glave vijaka 𝑘 [mm] - višina glave vijaka

𝐿 [mm] – dolžina samoreznega vijaka 𝑙𝑏 [mm] – višina zareznega dela

𝑑1 [mm]– veliki premer vijaka

Slika 4.23 - Samorezni vijak [43] Slika 4.24 - Označevanje samoreznega navoja [43]

Krilca

Les Železo


21

4.3 Rebričenje, označevanje, gladilno valjanje

Pri teh postopkih preoblikujemo kovino s pritisno silo, brez odvzemanja materiala, v

želeno končno obliko. Material se deformira zaradi zunanje tlačne sile. Pri tem se lahko

pojavi eno ali večosno napetostno stanje na surovec. Sila se prenaša preko pogona stroja na

oblikovno orodje in nato preko orodja na obdelovanec. Površina obdelovanca se nato zaradi

pritisne sile prilagaja obliki orodja, s katerim pritiskamo na površino obdelovanca. Po samo

obdelavi ima površina veliko večjo trdnost od prvotne neobdelane, saj ne pretrgamo vlaken v

materialu in le-ta posledično ostanejo cela, kar pri obdelavi z odvzemanjem materiala ni

mogoče.

Poznamo preoblikovanje v toplem in hladnem. Kadar gre za oblikovanje v hladnem se

pojavljajo velike deformacije in napetosti, ki nam lahko povzročajo poškodbe na

obdelovancu, kot so razpoke, trganje, sledi orodja in lokalne porušitve materiala. Zato je v

tem primeru najprimerneje material obdelovati po več stopnjah. S preoblikovanjem kovine v

hladnem zelo povečamo mehanske lastnosti in spremenimo strukturo materiala. Obdelana

površina bo utrjena. Za to je potrebnega več operacijskega časa.

Pri preoblikovanju v toplem se najprej obdelovanec segreje na obdelovalno

temperaturo in nato obdeluje. Zaradi višje temperature se zmehča kristalna struktura materiala

in postane obdelovanec mehkejši, s čimer posledično dosežemo večjo deformabilnost

materiala. Kadar obdelujemo v toplem se odvijata dva procesa, in sicer utrditev in

kristalizacija. Utrditev lahko dosežemo samo v toplem preoblikovanju, proces kristalizacije

pa, kadar je njena hitrost večja kakor sama utrditev. To pomeni, da je odpornost materiala

proti oblikovanju manjša. Če imamo hitro preoblikovanje, imamo najprej proces utrditve in

šele nato material kristalizira. Pri hitrem preoblikovanju so potrebne manjše sile za obdelavo

kot pri počasnem.

Prednosti takšnih procesov so predvsem prihranek materiala, kar zelo pripomore k

prihranku energije in veliki gospodarnosti proizvodnje. Poveča se tudi storilnost, obenem pa

se s postopki dosega razmeroma dobra natančnost obdelanih kosov. Obdelave takšnega tipa so

primerne tako za statične kot dinamične obremenitve. [44]


22

4.3.1 Rebričenje

Postopek rebričenja je pomemben proces, saj se ga poslužujem z namenom, da gladko

površino preoblikujemo s pomočjo orodja v narebričeno. S tem povečamo trenje na površini,

oprijem in mehansko odpornost. Sama obdelava po večini poteka v hladnem, kar pomeni, da

imamo veliko utrditev materiala in povečano utripno dinamično trdnost. Tako obdelane

površine se uporabljajo pri merilni tehniki, urarstvu, obdelovalnih strojih, mehanizmih in

namensko obdelanih kosih za povečanje oprijema.

Z različnimi načini rebričenja dobimo različen vzorec na obdelani površini, ki je lahko

tudi vbočen ali izbočen. Na sliki 4.25 imamo prikazano uporabo rebričenja za merilne trne in

ročaje krmilnih mehanizmov v praksi.

Slika 4.25 - Primeri uporabe rebričenja [48]

Postopek obdelave se odvija na stružnicah na več možnih načinov. Ti so odvisni od

strukture orodja, saj so lahko orodja za rebričenje z enim, dvema ali tremi kolesci. Rebričenje

poteka tako, da kolesce pritiska na obdelovanec in zaradi kotaljenja rebriči vrtečo se površino.

Pri kotaljenju moramo orodje ustrezno pomikati vzdolž obdelovanca. V primeru rebričenja z

velikimi silami pri enem kolescu je potrebno zagotoviti stabilnost kosa proti deformaciji. To

storimo z oporo na obdelovanec z nasprotne strani proti orodju.

Poznamo tudi postopek rebričenja na CNC stružnicah z odrezovanjem materiala.

Poslužujemo se ga, kadar imamo kose majhnega premera in bi jih lahko zaradi pritisne sile s

klasičnim postopkom deformirali. Pri tem ima obdelana površina slabšo mehansko odpornost

in kvaliteto. V praksi je manj uporabljen prav zaradi omenjenih lastnosti. [9], [45], [46]

Narebričeni ročaji


23

Slika 4.26 nam prikazuje postopek rebričenja na obdelovalnem stroju. Z obračanjem

kolesc in revolverja lahko z enim obdelovalnim procesom naredimo končni izdelek. Prednost

revolverskega držala je prav v tem, da lahko hkrati uporabljamo več kolesc, npr. levo in

desno, da dobimo križno narebričeno površino.

Slika 4.26 - Primer rebričenja na obdelovalnem stroju [47]

Načini rebričenja:

RAA: rebričenje z aksialno vzporednimi utori,

RBL: levo rebričenje,

RBR: desno rebričenje,

RGE: levo-desno rebričenje z povišanimi vrhovi (vzorec ribje kože),

RGV: levo-desno poglobljeno rebričenje,

RKE: križno rebričenje s stožčastimi vrhovi,

RKV: križno rebričenje z ostrimi vrhovi in poglobljenim profilnim kotom 90°

ali v posebnih primerih 105°. [46]

Slika 4.27 - Kolesca za rebričenje [48]

Orodje za rebričenje

Podajalno vreteno

Delovno vreteno z obdelovancem

Ogrodje stroja

ravno levo desno konkavno


24

V posebnih primerih in ob primernem orodju lahko rebričimo tudi zaobljene

površine. Pomembno je, da kot orodja sovpada s kotom obdelovanca. Kolesca je potrebno po

končanem postopku očistiti z namensko žično krtačo, saj ostane na orodju material od

obdelave. Pri čiščenju z žično krtačo ni potrebno posebej paziti na poškodbe kolesc, saj so ta

izdelana iz visoko kaljenega jekla, ki je zelo odporno na obrabo in statično silo. [48]

Slika 4.28 - Splošna kolesa za rebričenje [49] Slika 4.29 - Namensko kolo za rebričenje [50]

Postopke rebričenja lahko izvajamo na vseh kovinah, polkovinah in trdih gumah

(Slika 4.28). Odvisno od tipa materiala se razlikuje geometrija ozobja in razdalja med njimi,

kot je razvidno iz slike 4.30.

Slika 4.30 - Geometrija kolesa [48]

Kolesca tipa 1 se v večini primerov uporabljajo za vse kovine, tip 2 za gumirane izdelke z

višjo trdnostjo in tip 3 za mehkejše materiale, kot so orodno jeklo, aluminij, medenina in

steklena vlakna. [48]

Tip 1 Tip 2 Tip 3

Slika 4.31 - Izbira kolesc glede na tip materiala [48]

Oblika ozobja

T = razdalja med zobmi


25

Kolesca za rebričenje so nameščena v držala, katera nam omogoča vrtenje, nagibe

pod različnimi koti in pozicioniranje pri postopku rebričenja. Poznamo držala z enojnim in

dvojnim osnim vpetjem ter revolverske glave. Pri držalu z enojnim vpetjem uporabljamo

samo eno kolesce. Pri držalu z dvojnim vpetjem lahko uporabljamo dve kolesci. Dodatno še

prilagajamo in nastavljamo kot pritiska na obdelovanec. Lahko so različnih konstrukcijskih

izvedb. Kadar pa se poslužujemo revolverske glave, lahko imamo nameščenih več kolesc

hkrati in le-te obračamo po potrebi. Pri obdelavi lahko uporabljamo eno, dve ali največ tri,

odvisno od konstrukcije držala. [48]

Slika 4.32 - Enojno in dvojno [48] Slika 4.33 - Primer uporabe [48]

Pri postopku rebričenja je potrebno posebej paziti na vpadni kot orodja glede na

obdelovanec. Ta mora znašati 90° ali kot smo omenili le v posebnih primerih 105°. Ob

neustreznosti kota orodja lahko pride do loma orodja in poškodb obdelovanca.

Paziti je potrebno na ustrezen pomik vzdolž orodja. Sovpadati mora z obrati

obdelovanca, pritisno silo in pomikom. Na sliki 35.1 imamo prikazano primer razlage. [48]

Slika 4.34 - Pravilna uporaba orodja [48]

Nepravilno Pravilno

Pomik

Sila F


26

Na sliki 4.35 imamo podano tabelo, s pomočjo katere izbreremo pravilno kolesce za

postopek rebričenja. Iz tabele se le-to izbira na podlagi premera in širine kolesca, širine med

vrhovi zob in materiala, ki ga bomo obdelovali.

Slika 4.35 - Izbira pravilnega kolesca glede na material [48]

Kot je razvidno iz slike 4.36 je za ustreznost procesa potrebno poznati parametre za

uspešno izvedbo procesa:

- t [mm] - širina med vrhovi zob,

- D [mm] - premer kolesa,

- b [mm] - širina kolesa.

Slika 4.36 – Simboli in primeri orodij [48], [51], [52]


27

4.3.2 Označevanje

Označevanje je postopek, kjer na površino kovine zarisujemo različna števila, črke in

vzorce. Takšne primere lahko strojništvu zasledimo pri vijakih, maticah svedrih, orodju,

držalih, strojih,... Namen označevanja je s kratkimi standardiziranimi oznakami pojasniti

določene lastnosti predmetov, kot so reliefne oznake, dimenzijske in materialne informacije,

črtne kode, merilne skale in žigi. [53]

V nadeljevanju bomo razložili in opisali vse poznane postopke označevanja, ki jih v

praksi uporabljamo. Dodali bomo slike za lažjo predstavo in razumevanje pomena

označevanja.

Lasersko označevanje (Graviranje)

Z laserskim označevanjem lahko označujemo vse tipe kovin in nekovin, kot so les, guma,

polimeri, keramika, steklo ter usnje. Poznamo YVO4,CO2 in Green laserje. Laserji Green in

YVO4 so bolj namenjeni kovinam, CO2 pa ostalim nekovinam. Le-ti imajo različno delovno

območje, moč, domet in premer žarka. Zato odvisno od trdote in gostote materiala izberemo

primerni laser. Za enostavnejšo uporabo so ti nameščeni v ohišja z različnimi dodatki, kot so

vrtljive mize, vpenjala,…

Na slikah imamo prikazana izdelka obdelane površine z laserjem. Gre za označen

zobnik na sliki levo in plastično ohišje na sliki desno. [54]

Slika 4.37 - Plastično ohišje [54] Slika 4.38 – Zobnik [54]


28

Iglični označevalni sistemi ADP

Gre za označevalni sistem, kateri z udarno iglo trajno označi željen zapis v material.

Poznamo namizni, prenosni in serijski sistem za proizvodnjo. Zapisi udarjanja so lahko

točkovni, vibracijski in neprekinjeni. Označevalne igle so izdelane iz visoko kakovostnega

jekla s karbidno konico. Tipi igel so VIBRO 3mm (premer konice) in DOT 3–18mm (premer

konice). Sam procesni postopek se začne tako, da najprej naložimo oznako preko

komunikacijskega vmesnika RS232/RS485, Etherneta, I/O, USB-ja, serijskih vrat ali TCP/IP-

a v pomnilnik. Podatki morajo biti v bmp, dxf ali Excelovi obliki. Nato v kontrolni enoti

določimo pozicije, nastavitve označevalne igle in konfiguracije kontrolne enote. Po

nastavljenih parametrih lahko izvedemo proces obdelave z označevalno iglo. Postopek je

primeren za trše materiale, kot so jeklo, aluminij in plastika. Sistem ADP sestavlja

označevalna glava, kontrolna enota, stojalo, kartuša z iglo in dodatki. [55]

Slika 4.39 - Iglično označevalni sistem ADP [55] Slika 4.40 – Označevalne igle [55]

Velikost enega vtisa je odvisna od geometrije vtiskovalnega telesa (igle), globine in

pritisne sile na površino obdelovanca. Na sliki imamo podana primera obdelave.

Slika 4.41 - Merilna skala [56] Slika 4.42 - Označen zobnik [56]


29

Udarne označevalne naprave

Označevanje z udarjanjem je eden najpogostejših postopkov uporabljenih v praksi, ki

se uporablja tako za malo, kot tudi veliko serijsko proizvodnjo. Razlog za to je visoka

kakovost postopka, preprosta uporaba, zanesljivost, ponovljivost in natančnost. Udarno

označevalno napravo izberemo na podlagi parametrov podanih v nadaljevanju, saj so ti zelo

pomembni za ustrezen delovni postopek. Zraven označevanja te udarne naprave premorejo

tudi združevanje in perforiranje.

Udarno označevalno napravo izbiramo glede na:

material obdelovanca,

globino vtiskanja,

oblika in velikost odtisa,

število želenih menjav zapisa.

Vsaka udarna naprava ima možnost nastavitve vzmetnega mehanizma, kar nam

omogoča nastavitev optimalne udarne sile, občutljivosti in natančnosti postopka. Na napravah

lahko nastavljamo tudi globino odtisa, ki prispeva k visoki natančnosti udarjanja. Prednost

takšnih naprav je v visoki hitrosti označevanja in hitri menjavi širokega nabora označevalnih

elementov, kot so črke, številke, znaki, numerične glave in ostale označbe po naročilu.

Glede na strukturo udarnega mehanizma ločimo naprave na:

udarne mehanizme z ročnim upravljanjem,

kombinirane pnevmatske udarne naprave,

udarne enote z pnevmatskimi glavami,

splošne udarne mehanizme. [57]

Slika 4.43 - Udarne označevalne naprave [57]


30

Na sliki 4.44 imamo prikazan postopek označevanja s tremi koraki. V prvem koraku

se začne postopek označevanja, kjer na sliki nameščena vzmet potisne udarno iglo proti

površini. Nakar v drugem koraku pride do kontakta udarne igle s površino z minimalno silo,

ki zaustavi označevalni trn. Vzmet se skrči zaradi naseda igle na površino. V zadnjem koraku

se nato sproži udarni mehanizem, kjer se distančni kroglici pomakneta navzgor in tako

sprostita mehanizem za označevanje. Mehanizem potisne z veliko hitrostjo udarno iglo proti

površini in deformira površino pod sabo. Površino deformira v odvisnosti od hitrosti, sile in

oblike označevalnega trna.

Slika 4.44 - Postopek označevanja [57] Slika 4.45 - Primeri označevanja [57]

Označevalne naprave za uporabo v praksi se razlikujejo po:

- udarni sili (od 5 - 75 kN),

- višini predmeta (8 – 370 mm),

- masi (2 – 170 kg),

- dimenziji vmesnika premera in dolžine

(8 – 32 mm in 16 – 48 mm),

- T-utoru po standardu DIN 650 (6 – 12

mm),

- maksimalnem višinskem premiku (30 –

110 mm),

- napenjalnem gibu (8 – 25 mm),

- delovnem premiku (22 – 85 mm),

- pritisku zraka za pnevmatske naprave

(4 – 6 bar za pnevmatske naprave)

- porabi zraka za pnevmatske naprave

(0,45 – 5,4 l/premik)

- priključku stisnjenega zraka (od 1/8 –

3/8). [58],[59], [60]

Slika 4.46 - Udarni mehanizem [57]


32

Naprave za toplotni tisk

Naprave za toplotni tisk imajo podobno sestavo kot predhodno omenjeni udarni

mehanizmi. Delimo jih na ročne, avtomatske in enote za proizvodne linije. Uporabljajo se za

žigosanje vseh mehkejših materialov, kot so papir, usnje, plastika, karton, les, lepenka in

celulozni materiali. Te naprave niso namenjene kovinam.

Slika 4.47 - Ročna, pnevmatska in serijska naprava za toplotni tisk [61]

Naprave za toplotni tisk sestavljajo ročaj, ohišje naprave, grelno telo, termostat za

uravnavanje temperature in grelni odtis. Ta je lahko različnih oblik in znakov, ki se lahko

hitro in enostavno zamenjajo. Nastavki nam omogočajo tudi barvni toplotni tisk, kar pomeni,

da z uporabo barvnih trakov lahko na površini izdelamo vzorec različnih barv.

Glede na tehnične lastnosti se naprave razlikujejo po pritisni sili, delovnih premikih,

masi in porabi zraka. Te je potrebno upoštevati glede na material, ki ga želimo vroče tiskati.

Postopek poteka tako, da vzorec najprej z grelnim telesom zagrejemo na nastavljeno

temperaturo, ki jo dosežemo preko termostata. To je regulator temperature, ki se nastavi glede

na osnovne lastnosti materiala za tiskanje. Nakar preko mehanizma ročno ali pnevmatsko z

nastavljeno silo tiskamo vzorec na površino. Čas in sila pridržanja je lahko različna. Po

tiskanju se odtis vrne v prvotni položaj in postopek je končan. [61]

Slika 4.48 - Primer žiga za tiskanje in njegov končni izdelek [61]


33

Naprave za označevanje vrtenin

So namenske naprave za označevanja valjastih teles, gredi in osi. Telesa so lahko

tankostenska, votla in polna. Označevanje poteka tako, da z valjastim orodjem pritiskamo na

obdelovanec, ko je ta podprt z dvema vrtljivima podporama ali trnom. Torej vtiskujemo

prečno na os izdelka. Vtiskovanje lahko poteka tudi na dveh ali več straneh istočasno, kar je

odvisno od geometrije orodja. Poznamo več standardnih naprav med katerimi lahko izbiramo.

Primerno izbrana naprava nam omogoča doseganje najboljših rezultatov. Podporne valje

izberemo na podlagi geometrije obdelovanca in zahtevnosti le-tega. Ti lahko imajo vgrajene

vzmeti za kompenzacijo tolerančnih razlik pri procesu.

Naprave za označevanje vretenin nam omogočajo označevanje kakršnihkoli napisov,

znakov, logotipov in števil na obdelovanec. Poznamo ročne in avtomatske naprave v treh

izvedbah. In sicer ročne, električne in elektro-pnevmatske, ki imajo dodatno vključeno

gibanje podporne mize. [62]

Slika 4.49 - Ročna in električna izvedba naprave [63] Slika 4.50 - Podporni valji [64]

Kadar označujemo tankostenske profile je te potrebno podpirat z valji (Slika 4.52) iz

notranje strani obdelovanca zaradi pritisne sile na kos. Če tega ne storimo, lahko pri postopku

obdelave poškodujemo profil. V nadaljevanju na sliki 4.51 imamo podan splošni primer

označevanja vrtenin. [64]

Slika 4.51 - Postopek obdelave [62] Slika 4.52 - Notranji podporni valji [64]


34

Znaki in ročni žigi

Uporaba znakov in ročnih žigov je najbolj enostaven postopek označevanja. Tovrstni

način označevanja je tudi eden izmed najstarejših. Poslužujemo se ga pri označevanju

majhnega števila izdelkov. Znaki in ročni žigi so lahko v obliki števil, znakov in kratkih

tekstov. Izdelani so iz zelo kvalitetnega in površinsko utrjenega jekla, ki zagotavlja kvaliteten

odtis. Ročni žigi so lahko različnih velikosti in nam prinašajo odlično kvaliteto žigosane

površine. Vzrok je natančna izdelava žigov s sprotno kontrolo. Poznamo tudi ročne žige v

obliki koles. Kolesa so do polovice obdelana, druga polovica je namenjena udarjanju s

kladivom. Višina standardnih kolesnih žigov znaša 8mm. Prednost označevalnih koles je v

hitri in fleksibilni uporabi. [65], [66]

Slika 4.53 - Ročni žigi in znaki z nosilcem [66], [67] Slika 4.54 – Označevalna kolesa [66]

Tudi znaki za označevanje so izdelani iz visoko kakovostnega jekla. Njihova trdota

toplotno obdelane površine znaša 58 - 60 HRc. Znaki so standardnih višin 1 - 10 mm. Pri

posamični uporabi označujemo površino s pomočjo kladiva. Kadar hočemo več znakov

skupaj ali kratek tekst, se lahko poslužujemo nosilca v kombinaciji z udarno napravo ali

napravo za označevanje vrtenin. Namesto namestitev v naprave lahko to tudi nadomestimo z

udarnim ročajem za ročno uporabo. Nosilci znakov so lahko vrstni, cilindrični in krožni.

Znake po želji vložimo v napravo. Tipi znakov so lahko običajni konični, ki so pogostejši, ali

pa točkovni, katerih slabost je občutljivost pri udarjanju. [67]

Slika 4.55 - Točkovni znak [67] Slika 4.56 - Običajni konični znak [67]


35

Numerične glave

Poslužujemo se jih pri hitrem označevanju izdelkov in predvsem tam, kjer je potrebno

pogosto menjavanje številčnih ali alfanumeričnih zapisov. Spremembo zapisa spremenimo

tako, da preprosto zavrtimo zapise na numerični glavi. Označevanja lahko poteka z udarnimi

napravami ali ročno. Numerične glave so majhne, lahke za prenašanje in zelo močnih

konstrukcij. Izdelane so iz kaljenega jekla, ki lahko prenaša visoke obremenitve pri udarjanju

na izdelke.

Slika 4.57- Numerična glava [68] Slika 4.58 - Številčni zapis [68]

Razlikujemo ročne in avtomatske numerične glave. So standardne z največ 15 kolesi

in višine znakov 3 mm. Prednost avtomatskih pred ročnimi je ta, da se števila vrtijo

avtomatično po vrstnem redu označevanja, kar pri ročnih ni možno. [68]

Na slikah 4.59 in 4.60 lahko vidimo razliko med ročno in avtomatsko numerično

glavo.

Slika 4.59 - Avtomatska numerična glava [69] Slika 4.60 - Ročna numerična glava [70]


36

MICRO označevalniki in kontrolni žigi

So prenosna praktična ročna orodja za hitro označevanje znakov ali točkanje pred

vrtanjem v težkih delovnih okoljih. Označevalna konica je standardna, lahko pa jo

nadomestimo tudi z kontrolno konico. V samem označevalniku se nahaja udarni mehanizem,

ki se proži ob pritisku z roko na površino. Mehanizem je prilagodljiv s silo od 5 do 50 kg, ki

jo nastavljamo na vrhu vijaka.

Slika 4.61 - MICRO označevalniki [70] Slika 4.62 - Kontrolne konice [70]

Z njimi lahko tudi prostoročno rišemo na površine, saj ima majhna robustna izvedba

obliko pisala. Za znake posebnih oblik pa lahko zamenjamo konico po standardni

razpredelnici na sliki spodaj. [71]

Slika 4.63 - Razpredelnica simbolov [71] Slika 4.64 - Kontrolna konica [71]


37

Elektrokemično označevanje

Pri elektrokemičnem označevanju oziroma jedkanju pustimo trajni grafični ali

alfanumerični zapis v površini. Z njim lahko obdelujemo ravne in krive površine. Pogoj za

obdelavo je električna prevodnost materiala. Zaradi prenosnega sistema je napravo mogoče

uporabljati v serijski proizvodnji in pri večjih predmetih v okolici. Ker se površina pri

obdelavi jedka, imamo minimalni poseg v material. To nam predstavlja veliko prednost pred

drugimi tipi označevalnih naprav. Samo površinsko jedkanje poteka po predhodno izdelani

šabloni za izbran izdelek. Šablono izdelamo z namenskim tiskalnikom.

Z elektrokemičnimi označevalci lahko označujemo številke, črke, grafike, logotipe,

datume, skale in blagovne znamke. [72]

Slika 4.65 - Elektrokemični označevalnik [72] Slika 4.66 - Tiskalnik za šablone [72]

Slika 4.67 - Elektrokemično jedkanje [72]


38

Označevalni svinčniki

Primerni so za označevanje enostavnih predmetov. Označevalni svinčnik je preprost

za uporabo. Sestavljen je iz ročaja, mehanskega dela in konice, katere material je karbidna

trdina. Vloga konice je udarjanje ob površino. Lahko je izvedeno električno ali pa tlačno s

komprimiranim zrakom.

Graviramo lahko vse vrste materialov, kot so les, kovine, polimeri, steklo, keramika in

usnje. Pri tem si lahko tudi pomagamo s šablonami za natančnejšo obdelavo. Nastavljamo

lahko tudi intenziteto udarjanja oz. frekvenco, kar pomeni zraven risanja tudi pisanje. Zaradi

možnosti menjave karbidne konice lahko prilagajamo obliko in globino zapisa.

Označevalni svinčniki na slikah 4.68 in 4.49 se razlikujejo po naslednjih lastnostih:

masi,

frekvenci udarcev (3500 – 6500/min),

regulaciji udarcev,

nivoju glasnosti (70 – 80 dB),

izmenljivi karbidni označevalni igli,

trdoti materiala, ki ga lahko obdelujemo (do 60 HRC). [73]

Slika 4.68 - Električni svinčnik [73] Slika 4.69 - Pnevmatski svinčnik [73]


39

Označevanje z iskrenjem

Pri označevanju z iskrenjem gre za električno napravo, ki ustvarja električni oblok

med katodo in anodo, to povzroči iskrenje med premikanje volframove elektrode po površini.

Postopek je podoben obločnemu varjenju. Naprava ima vgrajeno tudi posebno prekinjalo, ki

skrbi, da se elektroda pri obdelavi ne sprime s površino.

Ta tip označevanja je zelo primeren za krhke materiale, saj se ne ustvarjajo površinske

napetosti ali sile na material, kakor pri drugih postopkih. Zato je material varen pred

morebitnimi poškodbami. Izdelani napisi z iskrenjem so dobro čitljivi in trajni.

Prednosti označevalne naprave z iskrenjem so:

nizki stroški porabe materiala,

trajnost zapisov,

možnost regulacije delovne temperature,

regulacija moči,

primerna za uporabo v industriji.

Posebnost teh naprav je, da lahko volframovo elektrodo preprosto zamenjamo, kadar

je ta izrabljena. Tak proces lahko zasledimo v lesarski industriji, lesarskih rokodelcih,… [74]

Slika 4.70 - Označevalna naprava [74] Slika 4.71 - Primer uporabe [74]


40

4.3.3 Gladilno valjanje

Gladilno valjanje ali pod manj znanim imenom roliranje je postopek zelo natančne

obdelave brez odvzemanja materiala s plastično deformacijo. Poznamo zunanje in notranje

gladilno valjanje, ki se lahko izvaja na stružnicah ali na namenskih gladilnih strojih. Postopek

se večinoma izvaja po predhodnem struženju, rezkanju, povrtavanju in brušenju, vendar mora

biti hrapavost površine med 5 in 15 μm Rz . Torej je namen postopka izboljšati kvaliteto

površine, mehanske specifikacije obdelovanca, obrabno obstojnost, dimenzijsko ustreznost in

statične ter dinamične lastnosti. Obdelujejo se lahko vsi kovinski duktilni materiali, katerih

trdota ne presega 50 HRc.

Slika 4.72 – Primer gladilnega valjanja [79] Slika 4.73 - Gladilna orodja [80]

Pri postopku glajenja obdelovanca uporabljamo različna gladilna rotacijska telesa, s

katerimi pritiskamo na površino obdelovanca. Z njimi lahko gladimo različne konture,

zaobljene poševnine in okrogle površine. Pri glajenju se gladilna telesa z veliko pritisno silo

pomikajo vzdolž obdelovanca in ga pri tem deformirajo. Material se po določeni sili in času

pritiskanja pri�

Documents

PREOBLIKOVALNI POSTOPKI NA OBDELOVALNIH STROJIH · - IV - Preoblikovalni postopki na obdelovalnih strojih Ključne besede: Navoji, rebričenje, označevanje, valjanje UDK: 621.99(043.2)